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JP2002362983A - Dry gel composite material and heat-insulating material using the same - Google Patents

Dry gel composite material and heat-insulating material using the same

Info

Publication number
JP2002362983A
JP2002362983A JP2001168770A JP2001168770A JP2002362983A JP 2002362983 A JP2002362983 A JP 2002362983A JP 2001168770 A JP2001168770 A JP 2001168770A JP 2001168770 A JP2001168770 A JP 2001168770A JP 2002362983 A JP2002362983 A JP 2002362983A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gel
reinforcing material
dry gel
composite
dried
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001168770A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Taku Hashida
卓 橋田
Masaaki Suzuki
正明 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001168770A priority Critical patent/JP2002362983A/en
Publication of JP2002362983A publication Critical patent/JP2002362983A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dry gel composite material capable of being produced with a good production efficiency and having sufficient strength, and a heat insulating material using the same. SOLUTION: The dry gel composite material contains hydrophobic dried gel particles having a density of 100 to 400 kg/m<3> and a first reinforcing material integrated with the dried gel particles, and the dry gel particles are stuck with one another through the first reinforcing material mentioned above.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、断熱材、吸音材お
よび触媒担体などに用いられる複合体ならびにこの複合
体からなる断熱材に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite used for a heat insulating material, a sound absorbing material, a catalyst carrier, and the like, and a heat insulating material comprising the composite.

【0002】[0002]

【従来の技術】乾燥ゲルを断熱材、吸音材および触媒担
体などとして用いる場合、一般的に表面積が大きく、密
度の低い乾燥ゲルの方が好ましい。また、機器への組み
込みを考えれば、様々な形態のブロック状に成型し得る
ことが好ましい。さらに、低密度の乾燥ゲルは強度が低
いため、その強度を向上させることも必要である。とこ
ろが、前駆体である湿潤ゲルは、ゲル孔中の毛管力によ
って乾燥時に収縮を起こすため、密度が上昇し、割れを
生じて片状となりやすい。このため、乾燥ゲルのブロッ
ク体を得ることは困難である。
2. Description of the Related Art When a dried gel is used as a heat insulating material, a sound absorbing material, a catalyst carrier or the like, a dried gel having a large surface area and a low density is generally preferred. Further, in consideration of the incorporation into a device, it is preferable to be able to mold into various forms of blocks. Further, since the low-density dried gel has low strength, it is necessary to improve the strength. However, the wet gel, which is a precursor, shrinks during drying due to the capillary force in the gel pores, so that the density increases, cracks easily occur, and flakes tend to occur. For this reason, it is difficult to obtain a dried gel block.

【0003】これに対し、収縮を抑えてブロック状の乾
燥ゲルを得る方法として、主として二つの方法が知られ
ている。その第一番目の方法は、超臨界乾燥法である。
溶媒の臨界点以上の圧力、温度で乾燥するために、乾燥
時に気液界面が形成されない。このため、毛管力に起因
する収縮を起こさずに乾燥することができ、割れを生じ
ずにブロック体を得ることができる。この方法は、キス
ラーによりアルコールの超臨界乾燥を用いる方法として
開発され(ジャーナル オブ フィジカルケミストリ
ー、36巻、52〜64ページ、1932年)、後にハ
ントらにより、二酸化炭素を用いた超臨界乾燥へと発展
した(米国特許第4610863号)。しかし、この方
法では、割れのないブロックは得られるものの、取り扱
い時に必要な強度を有する乾燥ゲルは得られない。
[0003] On the other hand, there are mainly two methods known as methods for obtaining a block-shaped dry gel while suppressing shrinkage. The first method is a supercritical drying method.
Since the drying is performed at a pressure and temperature higher than the critical point of the solvent, a gas-liquid interface is not formed during drying. Therefore, drying can be performed without causing shrinkage due to capillary force, and a block body can be obtained without cracking. This method was developed by Kistler as a method using supercritical drying of alcohol (Journal of Physical Chemistry, Vol. 36, pp. 52-64, 1932), and later Hunt et al. Changed to supercritical drying using carbon dioxide. (US Pat. No. 4,610,863). However, in this method, although a block without cracks is obtained, a dried gel having the necessary strength at the time of handling cannot be obtained.

【0004】つぎに、第二番目の方法として、ゲル表面
を疎水化することによって、毛管力を減少させて乾燥さ
せる方法(米国特許第3015645号、ジャーナル
オブノン−クリスタライン ソリッド、186巻、10
4〜112ページ、1995年)が知られている。この
方法では、乾燥進行時に収縮し、乾燥が完了に近づくと
再びもとの大きさを回復して低密度のゲルが得られる。
しかし、乾燥進行時の収縮によるストレスにより割れが
生じやすい。また、超臨界乾燥同様、強度の改善は実現
されない。
Next, as a second method, a method of drying by reducing the capillary force by hydrophobizing the gel surface (US Pat. No. 3,015,645, Journal
Obnon-Crystalline Solid, 186 volumes, 10
Pp. 4-112, 1995). According to this method, the gel shrinks as drying proceeds, and when drying is completed, the gel is restored to its original size and a low-density gel is obtained.
However, cracks are likely to occur due to stress caused by shrinkage during the progress of drying. Further, similarly to supercritical drying, improvement in strength is not realized.

【0005】このように、乾燥ゲルそのものの強度を確
保することは難しいため、補強材を用いて、ブロック体
としての強度を持たせようとする方法が検討されてい
る。その方法は、主として、以下の二つに分類される。
一つ目は、繊維体、繊維布または不織布を補強材として
用い、湿潤ゲル形成時に、前記補強材を複合させて複合
ブロック体を形成し、これを乾燥させる方法である(特
開平6−191822号公報)。また、二つ目の方法
は、乾燥されたゲル粒子を、繊維体などの補強材、ゲル
およびバインダーの混合物を成型して複合ブロック体を
得る方法である(特表平10−504793公報)。
As described above, since it is difficult to secure the strength of the dried gel itself, a method of increasing the strength as a block body by using a reinforcing material has been studied. The method is mainly classified into the following two methods.
The first is a method in which a fibrous body, a fiber cloth or a non-woven fabric is used as a reinforcing material, and at the time of forming a wet gel, the reinforcing material is compounded to form a composite block, which is dried (Japanese Patent Laid-Open No. 6-182222). No.). A second method is a method in which a dried gel particle is molded into a mixture of a reinforcing material such as a fibrous body, a gel, and a binder to obtain a composite block (Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-504793).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】以上のように、強度を
確保するためには補強材を用いる場合、ゲル形成時に補
強材を共存させてブロック状の湿潤ゲルを作製し、これ
を乾燥させる方法では、強度は確保できるものの、溶媒
置換などに時間がかかるため、ブロック状の湿潤ゲルの
作製に長い時間が必要となるという問題があった。これ
に対して、まず疎水化された乾燥ゲル粒体を作製し、そ
れを繊維体などの補強材とバインダーで成型する方法
は、ゲル粒体の製造が短時間で行えるため効率が良い
が、得られる強度が十分でないという問題があった。そ
こで、本発明の目的は、良好な生産効率で、充分な強度
を有する乾燥ゲル複合体およびそれを用いた断熱材を提
供することにある。
As described above, when a reinforcing material is used to secure the strength, a method of forming a wet gel in the form of a block by making the reinforcing material coexist at the time of gel formation and drying the gel is used. However, although the strength can be ensured, there is a problem that a long time is required for producing a block-shaped wet gel because it takes time for solvent replacement and the like. On the other hand, a method of first producing a hydrophobized dried gel particle and molding it with a reinforcing material such as a fiber and a binder is efficient because the gel particle can be manufactured in a short time, There was a problem that the strength obtained was not sufficient. Therefore, an object of the present invention is to provide a dry gel composite having good strength and sufficient strength, and a heat insulating material using the same.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、疎水性の乾燥
ゲル粒子、および前記乾燥ゲル粒子と一体化した第1の
補強材を含み、前記乾燥ゲル粒子同士が前記補強材を介
して接着していることを特徴とする乾燥ゲル複合体に関
する。この乾燥ゲル複合体は、その表面に保護膜を有す
るのが有効である。また、前記乾燥ゲル複合体は、前記
乾燥ゲル粒子と一体化していない第2の補強材を含み、
前記第2の補強材が前記第1の補強材と接着しているの
が有効である。また、前記疎水性の乾燥ゲル粒子の密度
は100〜400kg/m3であるのが好ましい。さら
に、本発明は、前記乾燥ゲル複合体からなる断熱材にも
関する。
The present invention comprises hydrophobic dry gel particles and a first reinforcing material integrated with the dry gel particles, wherein the dry gel particles adhere to each other via the reinforcing material. And a dry gel composite. It is effective that the dried gel composite has a protective film on its surface. Further, the dried gel composite includes a second reinforcing material that is not integrated with the dried gel particles,
It is effective that the second reinforcement is bonded to the first reinforcement. Further, the density of the hydrophobic dry gel particles is preferably 100 to 400 kg / m 3 . Further, the present invention relates to a heat insulating material comprising the dried gel composite.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の乾燥ゲル複合体
とその製造方法に関して説明する。図1は、本発明の乾
燥ゲル複合体の構造を模式的に示す部分拡大図である。
本発明の乾燥ゲル複合体の特徴は、図1に示したよう
に、乾燥ゲル粒子2中に埋め込まれて一体化された第1
の補強材3が、接着点4で互いに接着することで複合体
を形成している点である。第1の補強材3同士は、第1
の補強材3の融点が低い場合、または第1の補強材3が
融点の低い成分を含んでいれば、溶融させて接着(融
着)させることができ、また、接着剤を用いて接着する
こともできる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The dry gel composite of the present invention and a method for producing the same will be described below. FIG. 1 is a partially enlarged view schematically showing the structure of the dried gel composite of the present invention.
The feature of the dry gel composite of the present invention is that, as shown in FIG.
Are bonded together at the bonding points 4 to form a composite. The first reinforcing members 3 are in the first
If the reinforcing material 3 has a low melting point, or if the first reinforcing material 3 contains a component having a low melting point, it can be melted and bonded (fused), and bonded using an adhesive. You can also.

【0009】従来、補強材を添加して乾燥ゲル粒子を成
型する場合には、バラバラの補強材と乾燥ゲル粒子を混
合して成型していた。しかし、乾燥ゲル粒子同士の接着
性、または乾燥ゲル粒子と補強材との接着性に劣るた
め、複合体としての強度を確保するのが難しかった。こ
れに対して、本発明では、第1の補強材と乾燥ゲル粒子
が一体となっており、乾燥ゲル粒子同士または乾燥ゲル
粒子と第1の補強材とが接着しなくても、接着性の良好
な第1の補強材3同士を接着させることで、複合体とし
ての強度が上昇する効果が得られる。もちろん、乾燥ゲ
ル粒子同士や、乾燥ゲル粒子と第1の補強材とが接着さ
れていてもかまわない。
Conventionally, when a reinforcing material is added to form dry gel particles, a discrete reinforcing material and dry gel particles are mixed and formed. However, it is difficult to secure the strength as a composite because the adhesiveness between the dried gel particles or the adhesiveness between the dried gel particles and the reinforcing material is poor. On the other hand, in the present invention, the first reinforcing material and the dried gel particles are integrated, and even if the dried gel particles do not adhere to each other or the dried gel particles and the first reinforcing material do not adhere to each other, the adhesiveness is improved. By bonding good first reinforcing members 3 to each other, an effect of increasing the strength as a composite can be obtained. Of course, the dried gel particles may be bonded to each other, or the dried gel particles may be bonded to the first reinforcing material.

【0010】本発明に用いられる第1の補強材を一体化
した乾燥ゲル粒子は、いわゆるゾル−ゲル法により湿潤
ゲルを形成する際に補強材を添加し、第1の補強材と一
体化した湿潤ゲルを得、ついでこれを乾燥して溶媒を除
くことによって得られる。ゲルの粒子化は、湿潤ゲルの
形成時、形成後、または乾燥後に機械的に行うことがで
き、取り扱いの観点からは、得られる乾燥ゲル粒子の粒
径は約10μm〜約5mmであるのが好ましい。
The dry gel particles in which the first reinforcing material used in the present invention is integrated are added with a reinforcing material when forming a wet gel by a so-called sol-gel method, and are integrated with the first reinforcing material. It is obtained by obtaining a wet gel, which is then dried to remove the solvent. The gelation of the gel can be performed mechanically at the time of formation, after formation, or after drying of the wet gel. From the viewpoint of handling, the particle size of the obtained dry gel particles is from about 10 μm to about 5 mm. preferable.

【0011】ゲルの原料としては、一般的にゾル−ゲル
法に用いられる金属化合物などを用いることができる。
例えば、ケイ素、アルミニウム、ジルコニウム、チタン
などの酸化物があげられる。このなかでも、ケイ素の酸
化物が入手の容易性から好ましい。ケイ素の酸化物とし
ては、テトラメトキシシランなどのケイ素アルコキシド
およびそのオリゴマー、コロイダルシリカ、水ガラスな
どがあり、水ガラスから電気透析により得られるケイ酸
水溶液が好適に用いられる。また、その他のゲル原料と
しては、フェノール類−ホルムアルデヒド、メラミン−
ホルムアルデヒド、ポリオール−イソシアネートなどの
有機化合物も用いることができる。
As a raw material of the gel, a metal compound generally used in a sol-gel method can be used.
For example, oxides such as silicon, aluminum, zirconium, and titanium can be used. Among them, silicon oxide is preferred from the viewpoint of easy availability. Examples of silicon oxides include silicon alkoxides such as tetramethoxysilane and oligomers thereof, colloidal silica, water glass, and the like, and a silicic acid aqueous solution obtained from water glass by electrodialysis is preferably used. Further, as other gel raw materials, phenols-formaldehyde, melamine-
Organic compounds such as formaldehyde and polyol-isocyanate can also be used.

【0012】また、上記の金属化合物を原料として得ら
れる湿潤ゲルには、疎水化処理を施すことによって疎水
性を付与する。疎水化処理は、湿潤ゲルを疎水化剤が含
まれる非水溶媒中に浸漬することで行えばよい。疎水化
剤としては、シリル化剤が反応性が高く好ましく、ジシ
ラザン、クロロシラン、アルキルシラノール、アルコキ
シシランなどがあげられる。具体的には、トリメチルク
ロロシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロ
ロシランなどのクロロシラン化合物、ヘキサメチルジシ
ラザンなどのシラザン化合物、メトキシトリメチルシラ
ン、エトキシトリメチルシラン、ジメトキシジメチルシ
ラン、ジメトキシジエチルシラン、ジエトキシジメチル
シランなどのアルコキシシラン化合物、トリメチルシラ
ノール、トリエチルシラノールなどのシラノール化合物
に代表されるシリル化剤が好適に用いられる。
The wet gel obtained from the above-mentioned metal compound is given hydrophobicity by performing a hydrophobic treatment. The hydrophobic treatment may be performed by immersing the wet gel in a non-aqueous solvent containing a hydrophobic agent. As the hydrophobizing agent, a silylating agent is preferred because of its high reactivity, and examples thereof include disilazane, chlorosilane, alkylsilanol, and alkoxysilane. Specifically, chlorosilane compounds such as trimethylchlorosilane, methyltrichlorosilane, and dimethyldichlorosilane, silazane compounds such as hexamethyldisilazane, methoxytrimethylsilane, ethoxytrimethylsilane, dimethoxydimethylsilane, dimethoxydiethylsilane, diethoxydimethylsilane, and the like A silylating agent represented by a silanol compound such as an alkoxysilane compound and trimethylsilanol and triethylsilanol is preferably used.

【0013】これらによって、ゲルの表面にトリメチル
シリル基などのアルキルシリル基が導入されることによ
って疎水化が進行する。また、疎水化剤として、フッ素
化されたシリル化剤を用いれば、疎水性が強くなり非常
に効果的である。例えば、パーフルオロフルオロアルキ
ル基を有したクロロシラン類を好適に用いることができ
る。
As a result, the introduction of an alkylsilyl group such as a trimethylsilyl group to the surface of the gel promotes hydrophobicization. Also, if a fluorinated silylating agent is used as the hydrophobizing agent, the hydrophobicity becomes stronger and is very effective. For example, chlorosilanes having a perfluorofluoroalkyl group can be suitably used.

【0014】また、本発明で用いられる第1の補強材と
しては、ハニカム構造体の他、繊維などがある。繊維と
しては、ガラス繊維または鉱物繊維、ポリエステル系繊
維、アラミド系繊維、ナイロン系繊維などの合成繊維な
どの有機繊維、および天然繊維などがあげられる。ま
た、これらの繊維からなる繊維布また不織布などの繊維
集合体も使用することができる。さらに、ポリウレタン
系、ポリエステル系、塩化ビニル系、ポリオレフィン
系、ポリスチレン系、シリコン系などのフォームも用い
ることができる。
Further, as the first reinforcing material used in the present invention, there are a fiber and the like in addition to the honeycomb structure. Examples of the fibers include organic fibers such as glass fibers or mineral fibers, synthetic fibers such as polyester fibers, aramid fibers, and nylon fibers, and natural fibers. Further, a fiber aggregate such as a fiber cloth or a nonwoven fabric made of these fibers can also be used. Further, polyurethane-based, polyester-based, vinyl chloride-based, polyolefin-based, polystyrene-based, and silicone-based foams can also be used.

【0015】乾燥ゲルを作製するために、上記の第1の
補強材を添加してゲルを作製する場合、あらかじめ、繊
維、フォームなどの補強材を目的の粒径程度に粉砕また
は切断して添加することもできる。また、補強材自体
が、強い接着性を有していることが好ましく、上記のう
ち低融点の有機繊維または低融点材料をコーティングし
た有機繊維もしくはガラス繊維、フォームなどは、融着
により接着が可能となるため好ましい。
When a gel is prepared by adding the above-mentioned first reinforcing material in order to prepare a dried gel, the reinforcing material such as fiber or foam is crushed or cut to a desired particle size in advance and added. You can also. In addition, it is preferable that the reinforcing material itself has strong adhesiveness. Among the above, the low melting point organic fiber or the organic fiber or glass fiber coated with the low melting point material, the foam, etc. can be bonded by fusion. Is preferable.

【0016】また、本発明においては、第1の補強材同
士を接着剤で接着することも可能であり、その際、有機
溶剤系の接着剤、水系または水系エマルジョン系の接着
剤の他、水や有機溶媒を含まないホットメルト型の接着
剤も用いることができる。なかでも、ゲルが疎水化され
ている場合には、有機溶剤のゲルへの侵入が容易であ
り、その後の有機溶媒の乾燥時にゲルの収縮が起こり易
いため、水系または水系エマルジョン系の接着剤、ホッ
トメルト型のような無溶剤接着剤を用いることが好まし
い。ただし、溶剤系の接着剤も粘度が高ければ、乾燥ゲ
ルの孔中に入らないため、孔の収縮が起こらず、使用す
ることが可能である。
In the present invention, it is also possible to bond the first reinforcing members to each other with an adhesive. In this case, in addition to an organic solvent-based adhesive, a water-based or water-based emulsion-based adhesive, And a hot-melt adhesive containing no organic solvent can also be used. Above all, when the gel is hydrophobized, the organic solvent easily penetrates into the gel, and the gel shrinks easily when the organic solvent is subsequently dried, so that an aqueous or aqueous emulsion adhesive, It is preferable to use a solventless adhesive such as a hot melt type. However, if the viscosity of the solvent-based adhesive is high, it does not enter the pores of the dried gel, so that the pores do not shrink and can be used.

【0017】水系または水系エマルジョン系の接着剤は
粘度が低ければ、スプレーなどで塗布することも可能で
ある。また、形態として、粉末などの固体の接着剤は、
乾燥ゲル粒子と均一に混合することで、良好な接着効果
を発現することができる。例えば、熱可塑性のポリエチ
レン、ポリプロピレン、酢酸ビニルなどの粉末が用いら
れる。また、フェノール樹脂などのように熱や酸の存在
で硬化する熱硬化性樹脂粉末が用いられる。
The water-based or water-based emulsion-based adhesive can be applied by spraying if the viscosity is low. Also, as a form, solid adhesive such as powder,
By mixing uniformly with the dried gel particles, a good adhesive effect can be exhibited. For example, powders of thermoplastic polyethylene, polypropylene, vinyl acetate and the like are used. Further, a thermosetting resin powder, such as a phenol resin, which is cured by the presence of heat or acid is used.

【0018】また、本発明では、乾燥ゲル複合体がその
表面に保護膜を有していることが好ましい。保護膜は、
乾燥ゲル粒子と一体となった第1の補強材と接着して形
成されるため、容易に剥離することもなく、表面の強度
が上昇し、取り扱いによる乾燥ゲル粒子の脱落を防ぐと
いう効果がある。前記保護膜は、各種有機高分子材料ま
たは無機高分子材料から構成することができる。この保
護膜を形成するために熱可塑性の有機高分子材料を用い
る場合には、第1の補強材としても熱可塑性の樹脂を用
いることで、熱可塑性樹脂からなるシートを前記補強材
層に融着させることが容易である。また、熱可塑性樹脂
または熱硬化性樹脂の前駆体を有機溶媒の溶液または水
性エマルジョンとして複合体表面に塗布し、加熱、紫外
線照射、水蒸気の侵入などにより硬化させて保護膜を形
成することも可能である。
In the present invention, the dried gel composite preferably has a protective film on its surface. The protective film is
Since it is formed by bonding with the first reinforcing material integrated with the dried gel particles, it does not easily peel off, increases the surface strength, and has an effect of preventing the dried gel particles from falling off due to handling. . The protective film can be made of various organic polymer materials or inorganic polymer materials. When a thermoplastic organic polymer material is used to form the protective film, a thermoplastic resin is used as the first reinforcing material, so that a sheet made of the thermoplastic resin is melted in the reinforcing material layer. It is easy to wear. Alternatively, a protective film can be formed by applying a thermoplastic resin or thermosetting resin precursor as a solution of an organic solvent or an aqueous emulsion to the surface of the composite and curing it by heating, irradiation of ultraviolet light, penetration of water vapor, etc. It is.

【0019】また、各種の接着剤を用いて、複合体表面
にシリコン系樹脂などの有機高分子からなるシートを貼
り付けることで保護膜を形成することも可能である。ま
た、上記の有機溶媒や水性エマルジョンの塗布は、粘度
が低い場合はノズルを通して吹き受けることも可能であ
る。特に、乾燥ゲルが疎水性の場合は、前記ゲルへの有
機溶媒の侵入が容易であり、有機溶媒が乾燥する際にゲ
ルの収縮が起こるため、水溶性高分子の水溶液または非
水溶性高分子の水性エマルジョンを用いることが好まし
い。
Further, it is also possible to form a protective film by attaching a sheet made of an organic polymer such as a silicon resin to the surface of the composite using various adhesives. The application of the above-mentioned organic solvent or aqueous emulsion can be sprayed through a nozzle when the viscosity is low. In particular, when the dried gel is hydrophobic, it is easy for the organic solvent to enter the gel, and the gel shrinks when the organic solvent dries, so that an aqueous solution of a water-soluble polymer or a water-insoluble polymer It is preferred to use an aqueous emulsion of

【0020】さらに、本発明では、乾燥ゲル粒子と一体
化した第1の補強材以外に、第2の補強材を添加し、新
たに添加した第2の補強材が、前記の乾燥ゲルと一体化
した第1の補強材と接着した構成をとることが好まし
い。特に、第2の補強材が多くの一体化した第1の補強
材と接着していることが好ましい。こうすることで、よ
り複合体としての強度が向上する効果がある。新たな第
2の補強材が添加されている場合、表面に保護膜が形成
される際には、複合体表面で新たな第2の補強材が保護
膜と接着して形成されることにより保護膜の強度が上昇
する効果が得られる。なお、第2の補強材としては上記
第1の補強材に関して上述したものを用いることができ
る。第2の補強材に関しては、比較的大きなサイズでも
よく、ハニカム構造体や各種フォームをそのまま用いる
こともできる。
Further, in the present invention, in addition to the first reinforcing material integrated with the dried gel particles, a second reinforcing material is added, and the newly added second reinforcing material is integrated with the dried gel. It is preferable to adopt a configuration in which it is bonded to the first reinforcing material. In particular, it is preferable that the second reinforcing member is bonded to many integrated first reinforcing members. This has the effect of further improving the strength of the composite. When a new second reinforcing material is added, when a protective film is formed on the surface, the new second reinforcing material is adhered to the protective film on the composite surface to form a protective film. The effect of increasing the strength of the film is obtained. As the second reinforcing material, those described above with respect to the first reinforcing material can be used. The second reinforcing member may have a relatively large size, and a honeycomb structure or various foams may be used as they are.

【0021】上述のようにして得られる本発明に係る乾
燥ゲル複合体を特に断熱材として用いる場合、乾燥ゲル
複合体の表面が緩衝作用を有することが好ましいため、
乾燥ゲル複合体の表面に緩衝層を形成するのが有効であ
る。その場合は、箱体や機器への組み込み部分の形状と
乾燥ゲル複合体の形状が一致していない場合でも、乾燥
ゲル層の表面にある緩衝材層が変形することにより、組
み込み部に隙間無く設置することが可能になる。このこ
とにより、前記の隙間に断熱性の悪い空気層が形成され
ることがなくなり、断熱性能の低下が抑制される効果を
奏する。
When the dry gel composite according to the present invention obtained as described above is used particularly as a heat insulating material, the surface of the dry gel composite preferably has a buffering action.
It is effective to form a buffer layer on the surface of the dried gel composite. In that case, even if the shape of the dry gel composite does not match the shape of the box or the part incorporated in the device, the buffer material layer on the surface of the dry gel layer is deformed, so that there is no gap in the built-in part It can be installed. As a result, an air layer having poor heat insulating properties is prevented from being formed in the gaps, and a reduction in heat insulating performance is suppressed.

【0022】この場合、緩衝層を構成する材料として、
繊維集合体や、連続気泡および断熱性を有する各種フォ
ームが好適に用いられる。具体的には、上記の各種繊維
の織物、不織布、マットがあげられる。また、上述のフ
ォームで連続気泡を有するものなどが好適に用いられ
る。これらの中でも、入手が容易であることからグラス
ウールが好ましい。以下に、具体的な実施例に基づいて
本発明を説明するが、本発明はこれらのみに限定される
ものではない。
In this case, as a material constituting the buffer layer,
Fiber aggregates and various foams having open cells and heat insulation are preferably used. Specific examples include woven, non-woven, and mats of the above various fibers. Further, the above-mentioned foams having open cells are preferably used. Among these, glass wool is preferable because it is easily available. Hereinafter, the present invention will be described based on specific examples, but the present invention is not limited thereto.

【0023】[0023]

【実施例】《実施例1》本実施例では、ガラス繊維と一
体化したシリカ乾燥ゲル粒子を用いて乾燥ゲル複合体を
形成した。 (1)ガラス繊維と一体化したシリカ乾燥ゲル粒子の製
造 テトラメトキシシラン、エタノールおよび0.1規定ア
ンモニア水の混合物(1:3:4(モル比))100重
量部に、グラスウール(旭ファイバーグラス(株)製の
グラスロンウール)を5mm程度以下に切断したものを
5重量部加えて攪拌し、ゲル化を進行させた。形成され
た湿潤ゲルを3日間25℃で熟成し、そこにエタノール
を加えて、攪拌機により2〜3mm程度以下の粒子にな
るよう粉砕した。
Example 1 In this example, a dry gel composite was formed using silica dry gel particles integrated with glass fibers. (1) Production of Silica Dry Gel Particles Integrated with Glass Fiber Glass wool (Asahi Fiberglass) was added to 100 parts by weight of a mixture of tetramethoxysilane, ethanol and 0.1N ammonia water (1: 3: 4 (molar ratio)). 5 parts by weight of glassron wool (manufactured by Co., Ltd.) cut into about 5 mm or less were added and stirred to promote gelation. The formed wet gel was aged at 25 ° C. for 3 days, ethanol was added thereto, and the mixture was pulverized by a stirrer into particles of about 2 to 3 mm or less.

【0024】つぎに、上記の湿潤ゲルをゲル体積の5倍
の量に相当するエタノールに浸漬する操作を、各操作毎
に新しいエタノールと入れ替えて計3回行い、前記ゲル
内の水をエタノールに置換した。同様にして、湿潤ゲル
内の溶媒をエタノールからヘキサンに置換した。その
後、ゲル体積の5倍の量に相当するトリメチルクロロシ
ランの10重量%ヘキサン溶液中に前記湿潤ゲルを45
℃で1日間浸漬することで、疎水化処理を行った。得ら
れた疎水化湿潤ゲル中のヘキサンを、オートクレーブ中
で液化二酸化炭素に置換した後、雰囲気温度を50℃に
維持したまま、12Mpaの雰囲気圧力を解放すること
によって乾燥を行った。得られた疎水化乾燥ゲル粒子に
は切断されたグラスウールが埋め込まれており、両者が
一体となっていることが確認された。ゲル粒子の密度は
230kg/m 3であった。
Next, the above-mentioned wet gel was used for 5 times the gel volume.
The operation of immersing in ethanol equivalent to the amount of
Perform a total of 3 times by replacing with fresh ethanol
The water inside was replaced with ethanol. Similarly, wet gel
The solvent in was replaced with ethanol and hexane. That
After that, trimethylchlorosiloxane equivalent to 5 times the gel volume
45 g of the wet gel in a 10% by weight solution of orchid in hexane.
A hydrophobizing treatment was performed by immersion at 1 ° C. for 1 day. Get
Hexane in the hydrophobized wet gel
After substituting with liquefied carbon dioxide in
Release the atmospheric pressure of 12 Mpa while maintaining
To dry. To the obtained hydrophobized dry gel particles
Is embedded with cut glass wool, and both
It was confirmed that they were united. The density of the gel particles is
230kg / m ThreeMet.

【0025】(2)乾燥ゲル複合体の形成 上記(1)で得られた、グラスウールを一体化した乾燥
ゲル微粒子100重量部、エチレン−酢酸ビニル共重合
体(住友精化(株)製のF16180−N)を20重量
部を混合、攪拌し、得られた混合物を100℃にて50
g/cm2圧力をかけて成型した。
(2) Formation of Dry Gel Composite 100 parts by weight of the dry gel fine particles obtained by the above (1), in which glass wool is integrated, ethylene-vinyl acetate copolymer (F16180 manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd.) -N) was mixed and stirred at 20 parts by weight.
The molding was performed by applying a pressure of g / cm 2 .

【0026】さらに、得られた成型体の表面にポリビニ
ルアルコールの5%水溶液を塗布し、乾燥することで保
護膜を形成した。これにより、本発明の乾燥ゲル複合体
1を得た。得られた複合体は10cm×10cm×1.
2cmのブロック状で、密度は約330kg/m3で熱
伝導率は平均温度24℃において、0.020W/mK
であった。また、手で持ち運びしてもゲルの欠損は起こ
らず、通常の取り扱いに対する強度を有していることが
確認された。
Further, a 5% aqueous solution of polyvinyl alcohol was applied to the surface of the obtained molded body, and dried to form a protective film. Thereby, the dried gel composite 1 of the present invention was obtained. The obtained composite was 10 cm × 10 cm × 1.
It has a block shape of 2 cm, a density of about 330 kg / m 3 and a thermal conductivity of 0.020 W / mK at an average temperature of 24 ° C.
Met. In addition, gel was not lost even when carried by hand, and it was confirmed that the gel had strength for normal handling.

【0027】《実施例2》本実施例では、乾燥ゲルに一
体化されていない新たな第2の補強材を添加して乾燥ゲ
ル複合体を形成した。ガラス繊維と一体化したシリカ乾
燥ゲル粒子を用いて、乾燥ゲル複合体を形成する際に、
グラスウール(旭ファイバーグラス(株)社製のグラス
ロンウール)を1cm程度に切断したものを5重量部添
加したほかは、実施例1と同様にして本発明の乾燥ゲル
複合体2を形成した。
Example 2 In this example, a dry gel composite was formed by adding a new second reinforcing material that was not integrated with the dry gel. Using silica dry gel particles integrated with glass fiber, when forming a dry gel composite,
A dried gel composite 2 of the present invention was formed in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by weight of glass wool (Glass Ron wool manufactured by Asahi Fiber Glass Co., Ltd.) cut to about 1 cm was added.

【0028】得られた複合体は10cm×10cm×
1.2cmのブロック状で、密度は約330kg/m3
で熱伝導率は平均温度24℃において、0.0205W
/mKであった。この複合体もやはり、取り扱いに差し
支えない強度を有することが確認できた。また、上記乾
燥ゲル複合体1および2を10cm×1cm×1.2c
mの棒状に切り取り試験体とし、2つの棒状の試験体を
中心をクロスさせて押しつけることで、両者の堅さを比
較したところ、実施例1で得た複合体1に折れ曲がりが
生じ、新たな第2の補強材を含む複合体2の強度が上昇
していることが確認された。
The obtained composite was 10 cm × 10 cm ×
1.2cm block shape, density about 330kg / m 3
The thermal conductivity is 0.0205 W at an average temperature of 24 ° C.
/ MK. It was confirmed that this composite also had a strength that would not hinder handling. In addition, the dried gel composites 1 and 2 were put into 10 cm × 1 cm × 1.2 c
By cutting the test piece into a rod shape of m and pressing the two rod-shaped test pieces crossing each other at the center, the rigidity of the two test pieces was compared. As a result, the composite 1 obtained in Example 1 was bent. It was confirmed that the strength of the composite 2 including the second reinforcing material was increased.

【0029】《実施例3》本実施例では、補強材を接着
するバインダーとして熱可塑性樹脂粉末を用いた。水溶
性セルロースエーテルの替わりにポリプロピレン微粒子
(住友化精(株)製のフローブレン)20重量部を用
い、成型温度を160℃にしたほかは、実施例1と同様
にして本発明の乾燥ゲル複合体3を作製した。得られた
複合体は10cm×10cm×1.2cmのブロック状
で、密度は約260kg/m3で,熱伝導率は平均温度2
4℃において0.022W/mKであった。また、手で
持ち運びしてもゲルの欠損は起こらず、通常の取り扱い
に対する強度を有していることが確認にされた。
Example 3 In this example, a thermoplastic resin powder was used as a binder for bonding a reinforcing material. A dry gel composite of the present invention was prepared in the same manner as in Example 1 except that 20 parts by weight of polypropylene fine particles (FLOWBRENE manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was used instead of the water-soluble cellulose ether, and the molding temperature was 160 ° C. Body 3 was produced. The obtained composite was a block of 10 cm × 10 cm × 1.2 cm, the density was about 260 kg / m 3 and the thermal conductivity was an average temperature of 2
It was 0.022 W / mK at 4 ° C. Further, it was confirmed that the gel was not damaged even when carried by hand, and that the gel had strength for normal handling.

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明の乾燥ゲル複合体は、補強材が乾
燥ゲル微粒子と一体化され、補強材同士が接着している
ことが特徴であり、このことにより優れた強度を有する
という効果を奏する。また、表面に保護層を有する本発
明の乾燥ゲル複合体は、取り扱いに十分な表面強度を有
するという効果を奏する。さらに、本発明の乾燥ゲル複
合体が、乾燥ゲル粒子と一体化されていない第2の補強
材を含んでいる構成をとれば、さらに強度が向上すると
いう効果を奏する。加えて、本発明の乾燥ゲル複合体か
らなる断熱材は、製造に時間がかからず、十分な強度
と、優れた断熱性能を実現するという効果を奏する。
The dried gel composite of the present invention is characterized in that the reinforcing material is integrated with the dried gel fine particles and the reinforcing materials are adhered to each other, which has the effect of having excellent strength. Play. Further, the dry gel composite of the present invention having a protective layer on the surface has an effect of having sufficient surface strength for handling. Furthermore, when the dry gel composite of the present invention has a configuration including the second reinforcing material that is not integrated with the dry gel particles, the effect of further improving the strength is exhibited. In addition, the heat insulating material made of the dried gel composite of the present invention has the effects of not requiring much time for production, realizing sufficient strength, and realizing excellent heat insulating performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の乾燥ゲル複合体の構造を模式的に示す
部分拡大図である。
FIG. 1 is a partially enlarged view schematically showing the structure of a dried gel composite of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 乾燥ゲル複合体 2 乾燥ゲル粒子 3 第1の補強材 4 第1の補強材同士の接着点 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dry gel composite 2 Dry gel particle 3 First reinforcement 4 Adhesion point of 1st reinforcement

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2E001 DD01 DF04 GA01 GA03 GA84 HB01 JA21 JA22 JC08 JD01 JD04 JD05 4G019 CA03 CB03 CC02  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2E001 DD01 DF04 GA01 GA03 GA84 HB01 JA21 JA22 JC08 JD01 JD04 JD05 4G019 CA03 CB03 CC02

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 疎水性の乾燥ゲル粒子、および前記乾燥
ゲル粒子と一体化した第1の補強材を含み、前記乾燥ゲ
ル粒子同士が前記補強材を介して接着していることを特
徴とする乾燥ゲル複合体。
1. A dry gel particle comprising: a hydrophobic dry gel particle; and a first reinforcing material integrated with the dry gel particle, wherein the dry gel particles are bonded to each other via the reinforcing material. Dry gel complex.
【請求項2】 表面に保護膜を有する請求項1記載の乾
燥ゲル複合体。
2. The dry gel composite according to claim 1, having a protective film on the surface.
【請求項3】 前記乾燥ゲル粒子と一体化していない第
2の補強材を含み、前記第2の補強材が、前記第1の補
強材と接着していることを特徴とする請求項1記載の乾
燥ゲル複合体。
3. The method according to claim 1, further comprising a second reinforcing material that is not integrated with the dried gel particles, wherein the second reinforcing material is bonded to the first reinforcing material. Dry gel complex.
【請求項4】 前記疎水性の乾燥ゲル粒子の密度が、1
00〜400kg/m3である請求項1記載の乾燥ゲル
複合体。
4. The density of the hydrophobic dry gel particles is 1
00~400kg / m 3 a is claim 1 dry gel composite according.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかに記載の乾燥ゲ
ル複合体からなる断熱材。
5. A heat insulating material comprising the dry gel composite according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004106235A1 (en) * 2003-05-29 2004-12-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Dry gel compound body and method of manufacturing the same
JP4860005B1 (en) * 2010-12-22 2012-01-25 ニチアス株式会社 Insulating material and manufacturing method thereof

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